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抛体运动与圆周运动—高中物理学业水平测试(合格性)


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gt2,vy=gt,v=
v02+v2y ,得喷水头越高,水落地时速度越大,A错误;
水落地时的速度与喷水头高度有关,B错误;喷水头越
高,水从喷出到落地所需要的时间越长,C正确,水从
喷出到落地所需时间与喷水头高度有关,D错误. 答案:C
(1)平抛运动的时间:由y=12gt2得t= 2gy,可知做 平抛运动的物体在空中运动的时间只与下落的高度有
速度 v= v20+v2y,tan θ=vv0y=vgt0
平抛运动
x=v0t,y=12gt2
位移 s=
x2+y2,tan φ=xy=2gvt0
轨迹:一条抛物线
曲线运动
线速度:v=lt=2Tπr 角速度:ω=φt =2Tπ
匀速圆周运动 周期:T=2vπr=2ωπ
圆周运动
(3)上升到最高点所用时间:t=
v0 g
.上升的最大高
度:h=2vg20. 4.研究方法.
整段法.
匀变速直线运动,取向上为正方向,则v0>0,a=-g,
v1=v0-gt h=v0t-12gt2 v2t -v02=2gh
二、平抛运动 1.定义:把物体以一定的初速度沿水平方向抛出, 不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动. 2.运动轨迹. 平抛运动是匀变速曲线运动,轨迹是一条抛物线. 3.实验探究. 竖直方向 :只受重力,做自由落体运动. 水平方向:不受力,做匀速直线运动.
非选择题 5.质量m=2 kg的物体在光滑水平面上运动,其分 速度vx和vy随时间变化的图线如图甲、乙所示.求:
(1)物体所受的合力; (2)物体的初速度; (3)t=8 s的物体的速度.
解析:(1)物体在x方向,ax=0;y方向, ay=ΔΔvty=0.5 m/s2. 根据牛顿第二定律,得F合=may=1 N,方向沿y轴 正方向. (2)由题图可知当t=0时,vx=3 m/s, vy=0,则物体的初速度为v0=vx=3 m/s,方向沿x 轴正方向.
关,与初速度的大小无关.
(2)平抛运动的水平位移:由x=v0t=v0
2y g
知,做
平抛运动的物体的水平位移由初速度v0和下落的高度y共
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考点展示 1.运动的合成与分解(Ⅰ) 2.抛体运动(Ⅰ) 3.匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加 速度(Ⅰ) 4.匀速圆周运动的向心力(Ⅱ) 5.离心现象(Ⅰ)
知识网络
物体做曲线运动的条件:物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上
研究曲线运动的基本方法:运动的合成与分解
vx=v0,vv=gt
图示
如图所示.一个花洒喷水头挂在竖直墙上, 开启水龙头后,假设喷水头出水速度不变,喷出的水 在空中做平抛运动,则下列说法正确的是( )
A.喷水头越高,水落地时速度越小 B.水落地时的速度与喷水头高度无关 C.喷水头越高,水从喷出到落地所需要的时间越长 D.水从喷出到落地所需时间与喷水头高度无关
解析:由平抛运动知识:h=
答案:C
4.如图所示,赛车在一段需转弯的水平路面上匀速 率行驶,关于它受到的水平方向的作用力的示意图,可 能正确的是(图中F为地面对车的静摩擦力,F1为它行驶 时所受的阻力)( )
解析:F1为汽车行驶时所受阻力,阻力的方向必定 与速度的方向相反,所以D选项错误;F为地面对汽车的 静摩擦力,因速率不变,则沿切线方向的合力为零,即 F沿切向方向的分力与F1等大反向,且F的另一个分力指 向轨迹凹的一侧,所以C正确. 答案:C
4.运动规律.
项目
速度
位移
水平分 运动
水平速度vx=v0
水平位移x=v0t
竖直分 运动
竖直速度vy=gt
竖直位移y=12gt2
大小:v= v20+(gt)2 大小:s= x2+y2 方向:与水平方向夹角 方向:与水平方向夹角为
合运动 为θ,
α,
tan θ=vvxy=vgt0
tan α=xy=2gvt0
解析:A、B两项,速度的合成与位移的合成都遵循 平行四边形定则,对角线的长度不一定比平行四边形边 长长,即合运动的速度不一定比分运动的速度大,合运 动的位移不一定比分运动的位移大,故选项A、B错误; C项,根据运动合成与分解的性质可知合运动与两个分 运动之间具有等时性,故选项C正确;D项,分运动是直 线运动,合运动不一定是直线运动,比如平抛运动,故 选项D错误.
答案:C
2.(2015年6月·广东学考)甲、乙两人沿同一条平直 公路骑车.某时刻甲的速度大小为4 m/s,方向向东;乙 的速度大小为3 m/s,方向向西.此时,两者相对速度的 大小是( )
A.0 B.1m/s C.3m/s D.7m/s 解析:v相对=3 m/s+4 m/s=7 m/s. 答案:D
考点2 抛体运动
单项选择题 1.(2019年6月·广东学考)忽略空气阻力,下列物体 的运动可视为平抛运动的是( ) A.苹果从树上自由下落 B.排球被运动员直接扣向地面 C.炸弹从水平匀速飞行的飞机上自由释放 D.炮弹从倾斜炮筒中射出
解析:根据平抛运动定义可知炸弹从水平匀速飞行 飞机上自由释放的运动可视为平抛运动,苹果从树上自 由下落是自由落体运动,排球被运动员直接扣向地面是 竖直下抛运动,炮弹从倾斜炮筒中射出是斜向上抛运 动,故选项C正确,A、B、D错误.
一、竖直上抛运动 1.定义:只在重力(忽略空气阻力)作用下,具有与 重力方向相反的初速度的物体的运动. 2.性质:初速度向上,加速度a=-g的匀变速直线 运动. 3.规律. (1)速度公式上下升降阶阶段段::vvtt==vgt0-gt
(2)位移公式上下升降阶阶段段::hh==v12g0tt-′2 12gt2
答案:B
4.(2018年6月·广东学考)物体以9 m/s的初速度从距水 平地面20 m高的塔上被水平抛出,不计空气阻力,g取10 m/s2,则物体从抛出点到落地点的水平距离为( )
A.12m B.18m C.20m D.45m 解析:由平抛运动规律得h=12gt2, 得t=2 s,由s=v0t=9×2 m=18 m. 答案:B
线速度和角速度的关系:v=ωr
向心加速度:a=vr2=ω2r=vω
向心力:F=mvr2=mω2r=mvω
非匀速圆周运动
考点1 运动的合成与分解
单项选择题 1.(2019年6月·广东学考)关于合运动和分运动,下 列说法正确的是( ) A.合运动的速度一定比分运动的速度大 B.合运动的位移一定比分运动的位移大 C.合运动的时间等于分运动的时间 D.两个直线运动的合运动一定是直线运动
解析:飞镖做的是平抛运动,所以水平方向上有x=
v0t,竖直方向上h=
1 2
gt2,则得x=v0
2h g
,保持初始位
置不变,适当增大初速度,可以减小竖直方向上下降的
距离,从而使飞镖扎中靶心,或保持初速度和水平距离
不变,适当增加初始高度,从而使飞镖扎中靶心,故选
项A正确,B、C、D错误. 答案:A
3.(2016年1月·广东学考)如图所示,小孩
பைடு நூலகம்
如图所示,一条小船过河,河水流速v1=3 m/s, 船在静水中速度v2=4 m/s,船头方向与河岸垂直,关于小 船的运动,以下说法正确的是( )
A.小船相对于岸的速度大小是7 m/s B.小船相对于岸的速度大小是5 m/s C.小船相对于岸的速度大小是1 m/s D.小船的实际运动轨迹与河岸垂直
解析:小船实际的运动是v1和v2的合运动,由平行四边 形定则知小船相对河岸的速度(实际速度)v= v21+v22 =
答案:C
3.已知河水自西向东流动,流速为v1,小船在静水 中的速度为v2,且v2>v1,用小箭头表示船头的指向及小 船在不同时刻的位置,虚线表示小船过河的路径,则下 图可能正确的是( )
解析:船头与河岸垂直,船向对岸行驶的同时还会 顺水向东漂流;故A错误,C正确;合运动与船相对静水 的运动方向不同;故B错误;水流的方向向东,船头向 东偏,则运动的轨迹应向东偏,故D错误.
②船随水漂流的运动,它的方向与河岸平行. (2)两类最值问题. ①渡河时间最短问题.
使船头垂直于河岸航行,由图可知,t短=
d v船
此时船
渡河的位移s=sind θ,位移方向满足tan θ=vv船水.
②渡河位移最短问题(v水<v船).
最短的位移为河宽d,此时渡河所用时间t=
d v船sin
θ

船头与上游河岸夹角θ满足v船cos θ=v水,如图所示.
2.关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是( ) A.它所受的合力可能为零 B.有可能处于平衡状态 C.速度方向一定时刻改变 D.受的合外力方向有可能与速度方向在同一条直线上
解析:根据曲线运动的条件,只有物体所受的合外力 不为零,且合力与它的速度不在一条直线上,物体才做曲 线运动,A、B、D错误;曲线运动的速度方向时刻在发生 改变,曲线运动一定是变速运动,C正确.
②两个分运动之间有一定夹角,则运动的合成与分 解遵从平行四边形定则.
③两个分运动垂直或正交分解后的合成: s合= s2x+s2y,v合= vx2+v2y,a合= a2x+a2y. 3.小船渡河问题. (1)小船参与的两个分运动. ①船相对水的运动(即船在静水中的运动),它的方 向与船头的指向相同.
32+42 m/s=5 m/s,方向与河岸不垂直,故B选项正确.
答案:B
小船渡河问题的理解 (1)小船的合运动:小船在河流中实际的运动(站在岸 上的观察者看到的运动)为合运动. (2)小船的两个分运动. ①船相对水的运动(即船在静水中的运动),它的方 向与船头的指向相同. ②船随水漂流的运动(即速度等于水的流速),它的 方向与水的流向相同.
一质点从a点运动到d点的轨迹如图所示,速度 方向图示正确的位置是( )
A.d点 B.c点 C.b点 D.a点 解析:做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹的切线方 向,故速度方向图示正确的位置是b点,故选项C正确. 答案:C
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